• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권2호
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• pp.185-190
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• 2007

무선 센서 네트워크의 각 센서 노드는 배터리 기반의 제한된 에너지로 동작하기 때문에 무선 센서 네트워크에서의 효율적인 에너지 사용에 많은 연구가 이루어지고 있다. 무선 센서 네트워크의 수명을 연장하기 위해서는 무선 센서 네트워크에 존재하는 각 센서 노드들의 전력소비를 줄이는 것도 필요하지만 센서 노드들의 균일한 에너지 소비를 유도하여 가능한 많은 노드들이 생존하는 것이 망의 수명에 더욱 중요한 요인이 된다. 본 논문에서는 클러스터링 기반 라우팅 프로토콜인 LEACH를 기반으로 각 노드의 잔이 에너지를 고려하여 전체 노드의 균형적인 에너지 소모를 유도하는 클러스터 헤드 선정 알고리즘을 제안한다. 제안한 프로토콜에 대해서 시뮬레이션을 기반으로 네트워크 수명에 대한 분석을 수행하였다. 제안한 프로토콜은 심각한 오버헤드나 성능저하 없이 효과적으로 네트워크 수명을 연장하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권1호
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• pp.42-49
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• 2010

무선 센서 네트워크에서의 센서 노드는 일반적으로 교체 불가능한 배터리를 전원으로 사용하기 때문에 에너지 효율적인 통신 프로토콜 개발이 가장 중요한 이슈이다. 무선 센서네트워크에서 에너지 효율적인 MAC 프로토콜은 무선 매체의 공유 방식에 따라 주로 경쟁 기반 흑은 스케줄 기반으로 나눌 수 있다. 하지만 경쟁 기반 프로토콜과 스케줄 기반 프로토콜은 상반된 특징을 갖기 때문에 두 가지 프로토콜을 혼합해서 사용할 경우 보다 좋은 성능을 발휘할 수 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 환경에서 센서 노드의 에너지 소모를 줄이고 네트워크의 수명을 최대화하기 위해 Tiered-MAC을 제안한다. Tiered-MAC은 싱크 노드와 센서 노드로 구성되는 계층적 센서 네트워크 구조에서 싱크 노드의 최대 전송 영역은 스케줄 기반의 TDMA를 사용하고, 이외의 영역은 경쟁 기반의 CSMA를 사용함으로써 많은 데이터 트래픽이 집중하여 혼잡상황이 잦은 싱크 노드 주변의 송수신을 관리하여 불필요한 에너지 소비를 줄이도록 설계하였다. NS-2 시뮬레이터를 이용한 실험을 통하여 제안하는 기법이 에너지 효율적으로 동작하는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.1084-1090
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• 2015

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 네트워크의 감시영역을 최대화하기 위해 센서 노드를 효과적으로 배치하는 타부 서치 알고리즘을 제안한다. 무선 센서 네트워크에서 센서 노드의 수가 증가하게 되면 네트워크의 감시영역을 최대화하기 위한 계산량은 급격히 늘어나게 된다. 본 논문에서는 센서 배치 밀도가 높은 네트워크에서 적정한 실행 시간 내에 네트워크의 감시영역을 최대화하는 타부 서치 알고리즘을 제안하며, 효율적인 검색을 위해 타부 서치 알고리즘의 새로운 이웃해 생성 동작을 제안한다. 제안된 알고리즘은 네트워크의 최대 감시영역과 실행속도 관점에서 성능을 평가하며, 평가 결과에서 제안된 알고리즘이 기존의 알고리즘에 비해 성능이 우수함을 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.220-222
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• 2021

본 논문은 전술 센서 네트워크에서 센서노드들이 제공하는 정보량을 기준으로 센서 노드들에게 시간 슬롯을 동적으로 할당하는 기법을 제안한다. 전술 상황에서 임의로 배치된 센서노드들이 제공하는 정보의 가치는 주변환경 변화에 따라 가변적이다. 센서노드들은 무선통신 자원을 공유하기 때문에 효과적인 자원활용을 위해서 상대적으로 높은 가치의 데이터를 전송하는 센서노드에게는 많은 자원을 할당하고, 그렇지 않은 센서노드들에게는 적은 자원을 할당할 필요가 있다. 제안하는 기법은 주기적으로 센서노드들이 제공하는 데이터의 가치를 평가하고 이를 바탕으로 무선자원을 동적으로 재할당한다. 다양한 환경에서의 실험을 통해 제안한 기법이 정적으로 무선자원을 할당하는 기법에 비해 효과적으로 데이터를 수집함을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권4호
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• pp.535-542
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• 2009

무선센서네트워크는, 다수의 센서노드가 넓은 지역에 배치되어 자신의 전원에 의해 동작하고 다른 센서노드와 협력하여 환경검침 또는 물리량 검침을 수행하는 무선네트워크로 정의한다. 각각의 센서노드들은 자신의 배터리전원소모를 최소화하여, 장기간 사용할 수 있어야 하며, 센서 노드를 적절하게 배치하여 전체 네트워크 커버리지를 제공할 수 있어야 무선센서네트워크의 수명을 늘일 수 있다. 초기 센서노드의 배치로는 센서들의 배터리 수명 등의 이유로 제약이 있으며, 모바일센서노드는 센서가 이동하여 새로운 커버리지를 제공함으로써, 이러한 제약조건을 완화할 수 있다. 본 논문에서는 perimeter coverage property를 만족하는 모바일 센서들의 단계적인 이동을 통한 커버리지 제공기법을 제안한다. 각각의 모바일 센서노드들은 이웃한 센서노드들이 dead 노드인지 판단하게 되며, dead 노드인 경우, 센서네트워크의 커버리지 hole을 만드는지 여부를 판단한 후, 각각의 모바일 센서노드들은 hole의 중심점을 계산하고, 관련된 센서노드들이 협동하여, 단계적으로이동하여, 최종 hole을 커버하는 새로운 센서네트워크를 형성하게 된다. 본 제안기법을 시뮬레이션하여 DCM 기법과 비교한 결과, 에너지 효율을 결정하는 전체 움직임거리 측면에서 최소 50% 이상의 성능향상을 보임을 확인하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.416-420
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• 2011

무선센서네트워크 시스템의 확산에 가장 큰 장애물인 한정된 전원으로 동작하는 특성에 따라 주기적인 배터리 교체에 소요되는 비용이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 원격지에서 에너지를 무선으로 공급하는 자기유지 지원 기술이 연구되고 있다. 본 논문에서는 무선에너지전송을 통해 무선센서네트워크 노드에 에너지를 전송하는 환경을 구축하고 환경에 따라 에너지 수신의 결과를 측정하는 테스트베드를 구축하였다. 구축된 테스트베드는 Powercast사의 915MHz 대역에서 3W EIRP (Equivalent Isotropic Radiated Power) 에너지 송신장치, RF (Radio Frequency) 에너지 획득 모듈 그리고 TI사의 CC2530기반의 무선센서네트워크 노드로 구성되어있다. 또한 수신된 에너지의 양을 측정하고 기록하는 LabView기반의 모니터링 시스템이 구현되었다. 구현된 테스트베드는 다양한 환경에서 RF를 기반의 무선에너지전송을 통한 자기유지(Self-sustainable) 시스템의 전원공급 상태를 모니터링에 활용될 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.17-22
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• 2011

수중 환경은 육상 환경과 많은 차이를 보이며 무선 통신에 사용되는 자원과 제약 조건들도 다르다. 일반적으로 수중 통신 환경은 육상 통신 환경보다 열악하고, 파도, 조류와 같은 해수의 흐름으로 인한 노드의 이동성 때문에 오류 발생 가능성이 기존의 지상 무선 센서 네트워크 보다 높다. 따라서 수중 무선 센서 네트워크의 통신 환경을 고려하여 노드 간 데이터 전송률을 향상시키기 위한 기법들에 대한 요구가 높아지고 있다. 본 논문에서는 수중 무선 센서 네트워크의 통신 환경을 고려하여 클러스터 헤드 노드의 오류 발생 시 이를 빠른 시간 내에 복구하기 위한 체크포인팅 기법을 제안한다. 또한 실험을 통해 제안 기법이 네트워크 운영의 신뢰도를 향상 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 에너지 소모량과 오류 복구 지연 시간 측면에서 제안 기법을 적용하지 않았을 때보다 좋은 성능을 보인다는 것을 검증한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.2235-2241
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• 2009

유비쿼터스 환경에서 가장 핵심적인 기술은 RFID와 USN이다. RFID는 사물에 고유한 정보가 입력된 태그를 부착하고, 리더를 통해 그 정보를 읽고, 기존의 네트워크망과 연계하여 모든 정보시스템과 통합하여 사물의 정보를 인식하는 기술이다. USN은 각종 센서에서 수집한 정보를 무선으로 수집할 수 있도록 구성한 네트워크를 말한다. USN의 핵심요소는 무선 센서 네트워크 기술이며, 이는 온도, 소리, 진동, 압력, 움직임 등의 환경 조건을 감시 할 수 있는 장치가 여러 위치에 분산되어 있는 무선 네트워크이다. 본 논문에서는 병원, 백화점과 같은 대형건물 뿐만 아니라 일반 주택 건물의 내 외부 환경을 최적화하기 위해 무선 센서 네트워크를 구현하고 이를 이용하여 환경 모니터링을 하는 시스템을 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
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• pp.355-358
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• 2011

무선 센서 네트워크의 효율적인 에너지 사용은 무선 센서 네트워크의 수명과 관련된 중요한 요소이다. 무선센서 네트워크의 역동적인 환경에서는 전력량, 간섭 요소를 고려한 신호의 세기, 노드간의 거리 등의 특성을 고려하여 최적의 경로를 선택하는 것은 에너지 사용량에 많은 영향을 준다. TORA(Temporally-Ordered Routing Algorithm)는 이동성이 심한 무선 네트워크 환경에 적합하게 설계되어 있고 다중경로를 이용하여 링크 단절 시 빠른 복구가 가능한 장점이 있지만, 네트워크 생존의 측면에서 전력 사용의 효율성을 개선 및 보완할 필요가 있다. 본 논문에서는 TORA의 다중 경로 중에서 최적의 경로를 선택하는 방법에 대해서 논하고자 한다.

• 전자통신동향분석
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• 제25권4호
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• pp.27-37
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• 2010

최근 들어 무선 센서네트워크는 온/습도 관리와 같은 단순한 기능의 저전력 모니터링 서비스에서 시의성과 무선 전송의 신뢰성을 요구하는 산업 자동화 서비스 및 스마트 그리드와 같이 통신 거리를 확장한 옥외 서비스를 위한 기술로 서비스 영역을 넓혀가고 있다. 무선 센서네트워크 기술은 자원의 제약에 기인한 고유의 특성을 갖는다. 특히 전송 계층 기술은 이러한 제약 사항을 고려하여 설계되어야 하며, 상위 계층 기술의 성능은 전송기술에 대한 성능적 의존성을 가질 수 밖에 없다. 본 고에서는 최근 무선센서 네트워크 서비스 확대를 위한 시장의 요구사항을 반영하여 표준화가 진행되고 있는 시의성/신뢰성 향상을 위한 IEEE 802 WG15의 TG4e MAC 기술과 스마트 유틸리티 네트워크를 위한 TG4g SUN PHY 기술에 대한 표준화 활동을 중심으로 표준 기술 동향을 소개하고 이에 대한 표준 전략을 분석한다.